Esquema de projeto do circuito de proteção contra raios da fonte de alimentação comutada
O surto instantâneo de raios de alta tensão, bem como o surto do sistema de sinal, é uma causa importante da baixa estabilidade do instrumento. As principais fontes de surto de tensão do sistema de sinal são raios induzidos, interferência eletromagnética (EMI), interferência de rádio e interferência eletrostática. Objetos metálicos (como linhas telefônicas) são afetados por esses sinais interferentes, fazendo com que os dados transmitidos produzam códigos de erro, afetando a precisão da transmissão e a taxa de transmissão. Como projetar circuitos de proteção contra raios tornou-se uma questão fundamental no desenvolvimento de instrumentos.
Análise de surtos de raios
Os perigos mais comuns dos equipamentos eletrônicos não são causados por descargas atmosféricas diretas, mas devido a descargas atmosféricas que ocorrem na fonte de alimentação e nas linhas de comunicação induzidas por surtos de corrente. Por um lado, devido ao alto grau de integração da estrutura interna dos equipamentos eletrônicos (chip VLSI), o que resulta na redução do nível de tensão e resistência de sobrecorrente dos equipamentos, e na redução da capacidade de suportar raios (incluindo raios induzidos e surtos de sobretensão operacional), por outro lado, devido ao aumento do número de caminhos da fonte dos sinais, o sistema está mais suscetível do que antes à intrusão de ondas de raios. A tensão de surto pode fluir da linha de energia ou linha de sinal e de outras formas para o equipamento de informática. Discutimos esses dois aspectos separadamente:
1) Picos de energia
Picos de energia e não apenas devido a quedas de raios, quando o sistema de energia apresenta uma falha de curto-circuito, cortar grandes cargas produzirá picos de energia, a rede elétrica se estende por milhares de quilômetros, seja um raio ou surto de linha, as chances de ocorrência são muito altos. Quando você está a centenas de quilômetros de distância da ocorrência distante de um raio, a transmissão do raio através da rede na velocidade da luz, após a subestação e outras atenuações, para o seu computador ainda pode ter milhares de volts, essa alta pressão é muito curta, apenas algumas dezenas a centenas de microssegundos, ou não o suficiente para queimar o computador, mas para os componentes semicondutores internos do computador, mas há muitos danos, já que o ruído estéreo antigo do que o novo é maior por causa dos danos ao componentes internos do mesmo! Com o aprofundamento desses danos, o computador ficará gradativamente cada vez mais instável, ou poderá causar a perda de seus dados importantes.
A US GE determinou que a família em geral, hotéis, apartamentos e outras linhas de distribuição de baixa tensão (110V) em 10,{3}} horas (cerca de um ano e dois meses) ocorreram entre a linha mais que o dobro do pico de tensão operacional original a tensão atingiu mais de 800 vezes, das quais mais de 1,{6}}V há mais de 300 vezes. Tal surto de tensão é inteiramente possível em danos únicos a equipamentos eletrônicos.
2) Surto do sistema de sinal
A tensão de surto do sistema de sinal é a principal fonte de raios induzidos, interferência eletromagnética, interferência de rádio e interferência eletrostática. Objetos metálicos (como linhas telefônicas) afetados por esses sinais interferentes farão a transmissão de dados no código de erro, afetando a precisão da transmissão e a taxa de transmissão. A eliminação dessas interferências melhorará as condições de transmissão da rede.
Com base nos defeitos e condições técnicas acima, este artigo projeta um circuito de alimentação de comutação monofásico paralelo resistente a surtos de raios baseado em varistores e tubos cerâmicos de descarga de gás de acordo com o uso prático.
